Патоморфология иммунных процессов.

88
ПАТОМОРФОЛОГИЯ ИММУННЫХ ПРОЦЕССОВ.
Составила доцент М.Е.Матвеенко
Иммуноморфология изучает особенности иммуногенеза при антигенной
стимуляции,
иммунном
дефиците,
местные
иммунные
реакции
в
сенсибилизированном организме, называемые реакциями гиперчувствительности (или
аллергическими), аутоиммунные реакции и заболевания.
Иммунопатологическими называют процессы, развитие которых связано с
нарушениями в иммунокомпетентной, т.е. лимфоидной ткани. Нарушение
иммуногенеза чаще всего связано с патологическими процессами в тимусе –
центральном органе иммунной системы и в периферической лимфоидной ткани.
Патоморфология тимуса.
В течение жизни тимус (вилочковая железа) притерпевает возрастную
инволюцию. К рождению ребенка тимус полностью сформирован, весит 10-15 г. Но в
5-7-летнем возрасте начинается физиологическая инволюция тимуса (обратное
развитие), которая завершается к периоду полового созревания (к 14 годам).
Возрастная физиологическая инволюция тимуса характеризуется постепенным
развитием жировой ткани, внедряющейся в дольки, дольки уменьшаются в размерах,
количество лимфоцитов убывает Деление на корковый и мозговой слои исчезает,
тельца вилочковой железы становятся гомогенными и обызвествляются. Жировая
ткань в тимусе особенно развита в возрасте 18-20 лет, затем она склерозируется.
Однако в любом возрасте в клетчатке переднего средостения остаются островки
паренхимы вилочковой железы. Возрастная инволюция вилочковой железы одна из
причин падения активности клеточного иммунитета и учащения инфекционных,
аутоиммунных и онкологических заболеваний у лиц пожилого возраста.
Патология вилочковой железы включает несколько состояний: 1)
акцидентальную инволюцию тимуса, 2) атрофию, 3) аплазию, 4) гипоплазию, 5)
дисплазию, 6) тимомегалию, 7) гиперплазию с лимфоидными фолликулами.
1. Акцидентальная (случайная, внезапная, названа Хаммаром) инволюция
тимуса представляет собой быстрое уменьшение массы железы, под влиянием
глюкокортикостероидов при различных стрессовых состояниях, при многочисленных
инфекционных заболеваниях, лейкозах, злокачественных опухолях. Акцидентальная
инволюция отличается от возрастной более быстрой убылью тимоцитов и более
быстрым уменьшением массы органа с последующим коллапсом, спадением долек и
проявлением в возрасте 5-7 лет.
Микроскопические изменения при акцидентальной инволюции в тимусе можно
разделить на 5 фаз.
– Вначале отмечается уменьшение количества телец Гассаля и уменьшение их
размера.
– Затем развивается картина «звездного неба» – гнездная убыль тимоцитов с
обнажением стромы. Убыль происходит за счет эмиграции лимфоцитов из
вилочковой железы и апоптоза.
– Значительная убыль тимоцитов из коркового вещества приводит к тому, что оно
светлей мозгового вещества – инверсия слоев. Начинается коллапс долек (т.е.
спадение их).
– Корковое и мозговое вещество не различимы.
– Резкий коллапс долек.
2. При неблагоприятном исходе развивается патологическое состояние –
атрофия тимуса: уменьшение размера органа, уменьшаются дольки паренхимы
вилочковой
железы,
тимические
тельца
обызвествляются,
разрастаются
89
соединительная и жировая ткани. Перечисленные изменения характерны для атрофии,
которая может быть причиной приоретенных иммунодефицитных синдромов.
3. При аплазии тимус полностью отсутствует, при агенезии нет даже зачатков
тимуса.
4. При гипоплазии размеры тимуса значительно уменьшены.
5. При дисплазиях отсутствует или сглажено деление на корковое и мозговое
вещество долек, уменьшено число лимфоцитов, т.е. изменена морфологическая
картина.
Аплазия, агенезия, гипо- и дисплазия вилочковой железы являются врожденными
аномалиями и сопровождаются иммунодефицитными синдромами.
6. Тимомегалия – увеличение массы и объема вилочковой железы выше
возрастной нормы. Она может быть врожденной и приобретенной. Врожденная
тимомегалия нередко сочетается с пороками развития нервной системы, хронической
недостаточностью надпочечников и половых желез. Приобретенная тимомегалия
бывает у взрослых при развитии хронической недостаточности надпочечников.
Причиной смерти таких больных может быть инфекция, инфекционно-аллергические
заболевания, при хирургических вмешательствах может быть внезапная смерть из-за
эндокринных нарушений под воздействием стресса. В старых учебниках тимомегалия
имеет название status thimicolymphaticus.
7. Гиперплазия вилочковой железы с лимфоидными фолликулами
характерна для аутоиммунных заболеваний. В расширенных периваскулярных
пространствах тимуса накапливаются плазматические клетки, В-лимфоциты,
появляются фолликулы. Предполагают, что поражение вилочковой железы может
быть одной из причин развития аутоиммунного процесса.
Патоморфология периферической лимфоидной ткани при нарушениях
иммунитета.
Наиболее характерные изменения периферической лимфоидной ткани
наблюдаются при антигенной стимуляции, либо наследственной недостаточности.
При антигенной стимуляции морфологические процессы в лимфатических
узлах и селезенке у здорового человека и больного сходны, но отличаются
количеством заинтересованных клеток, их качеством и силой иммунных
воспалительных реакций. Наблюдаются макрофагальные реакции, гиперплазия Влимфоцитов с трансформацией их в плазматические клетки. Количество появившихся
плазматических клеток отражает напряженность иммуногенеза и соответствует
уровню выработки антител к данному антигену.
Макроскопически лимфатические узлы при этом гиперплазированы, отечны,
центры фолликулов светлые, в них много молодых клеток – бластов, а также
макрофагов, которые образуют скопления; в синусах – большое количество
плазматических клеток и макрофагов.
Если в ответ на введение антигена развивается клеточная иммунная реакция, то
пролиферируют сенсибилизированные лимфоциты, а не плазмобласты. Происходит
расширение Т-зависимых зон (паракортикальных зон лимфатических узлов).
Наследственная недостаточность периферической лимфоидной ткани
проявляется более всего в лимфатических узлах, где отсутствуют фолликулы и
корковый слой (В-зависимые зоны), сохранена лишь паракортикальная
(околокорковая) Т-зависимая зона. Аналогичные изменения наблюдаются в селезенке
(фолликулы без реактивных центров, уменьшены в размерах, нет плазмоцитов). Эти
изменения характерны для иммунодефицитных синдромов.
90
Иммунодефицитные состояния (синдромы).
Различают первичные и вторичные иммунодефициты. Первичные
иммунодефициты – наследственные и врожденные; вторичные – приобретенные. В
настоящее время уменьшается частота первичных иммунодефицитных синдромов и
возрастает частота вторичных.
Первичные
иммунодефициты
могут
быть
классифицируемые
и
неклассифицируемые. Классифицируемых по классификации ВОЗ – 20, наследуются
по аутосомно-рецессивному пути и имеют определенную описанную клиническую
картину. Не классифицируемые (вариабельные) возникают при некоторых изменениях
в тимусе. Они более легкие по клиническому течению, чем классифицируемые. Их
относят к фоновым заболеваниям.
Первичные классифицируемые иммунодефициты подразделяются по
преимущественному дефектному звену:
– дефицит клеточного иммунитета;
– дефицит гуморального иммунитета;
– комбинированные иммунодефициты (клеточный + гуморальный);
– дефицит фагоцитарной системы.
Клинико-патологоанатомические особенности этой группы:
1. Рецидивирующие инфекции, сочетанные инфекции.
2. Тенденция к генерализации инфекционного процесса – сепсис.
3. Поражение кожи (гнойничковые заболевания, сыпь, геморрагии)
4. Вместо лейкоцитоза – нейтропения.
5. Задержка в физическом развитии, уши низко посаженные, узелок ушной раковины
расположен низко, западение переносицы (она выглядит широкой), нарушение
хондрогенеза и остеогенеза.
6. Преобладает условнопатогенная флора (пневмоцисты, кандидозы), а также
грамотрицательная флора.
Примером недостаточности клеточного иммунитета может служить синдром
Ди Джорджа. Тимус весом до 1г (у новорожденных он весит 10-15г).
Микроскопически: дольки далеко друг от друга, нет тимоцитов, только ретикулярная
строма. Могут быть единичные тельца Гассаля. Одновременно отмечается аплазия или
гипоплазия паращитовидных желез, что вызывает судороги у этих больных. Также
выявляются пороки развития сердца и сосудов.
Дефект гуморального иммунитета представляет синдром Брутона –
агаммаглобулинемия, сцепленная с Х-хромосомой, ведет к потере способности к
синтезу иммуноглобулинов. В лимфоузлах, селезенке разрастается соединительная
ткань за счет недоразвития В-зависимой зоны, нет плазматических клеток. Частые
инфекционные заболевания. Преобладает грамположительная флора.
Примером комбинированного иммунодефицитного синдрома является синдром
Луи-Бар (атаксия-телеангиоэктазии) – отмечается дефект клеточного иммунитета и
недостаток иммуноглобулинов, чаще всего А. При этом синдроме резко уменьшается
масса тимуса, наблюдается гипоплазия лимфоузлов и селезенки. Одновременно
определяется истончение коры мозжечка, смещение и выпадение нейронов.
Выявляется атрофия клеточной мускулатуры. Могут быть мезенхимальные
злокачественные опухоли.
Фагоцитарные иммунодефициты развиваются при недостаточности системы
моноцитарных фагоцитов и нейтрофилов, среди них выделяют наследственное
заболевание – «гранулематозную болезнь». У таких больных выявляется
неспособность к завершенному фагоцитозу микробного агента. Течение заболевания
носит генерализованный характер, возникают многочисленные микроабсцессы и
одновременно гранулемы, т.е. одновременно идет гнойное воспаление и
91
продуктивное. В тимусе обнаруживают пигментированные гистиоциты. В крови –
агранулоцитоз.
Первичные
неклассифицируемые
иммунодефициты
включают:
несвоевременную жировую трансформацию, вторичную атрофию тимуса
необратимого характера, тимомегалию и другие состояния.
1. Несвоевременная жировая трансформация характеризуется уменьшением
тимуса сразу в 2 раза и более. Нет фазовых изменений в тимусе и в тельцах Гассаля.
Течение заболевания не тяжелое. Обычно является фоновым для другого основного
заболевания.
2. Вторичная атрофия тимуса необратимого характера характеризуется тем,
что тимус быстро истощается, т.к. он плохо развит к рождению ребенка. В тимусе
узкие дольки, кисты, которые сливаются, видны фолликулоподобные структуры.
3. К неклассифицированным иммунодефицитам относят и тимомегалию на
фоне недостаточности надпочечников и недоразвития крупных сосудов. Больные
дети, как правило, полные, с дряблой кожей, масса тимуса увеличена. Выражена
эндокринная недостаточность.
Вторичные иммунодефицитные синдромы в отличие от первичных возникают
в связи с болезнью или определенным видом лечения: гормонами и цитостатиками
(ПИДС – приобретенный иммунодефицитный синдром). Среди приобретенных
иммунодефицитов следует различать: 1) вторичную иммунную недостаточность и 2)
синдром приобретенного иммунодефицита СПИД.
Вторичная иммунная недостаточность развивается под влиянием
разнообразных факторов, действующих на первично неизмененную нормальную
иммунную систему. Это могут быть: 1) инфекционные заболевания; 2) болезни,
связанные с нарушением питания, т.к. у истощенных больных нарушен иммунитет; 3)
злокачественные новообразования; 4) болезни почек; 5) болезни обмена; 6) длительное
применение гормонов и цитостатиков. В тимусе при этом определяется выраженная
делимфотизация со стертостью рисунка коркового и мозгового вещества или атрофия,
которая выглядит как тимус при IV-V фазах акцидентальной трансформации.
Одновременно в периферических органах иммунной системы наблюдается
опустошение Т и В - зависимых зон.
СПИД – инфекционное заболевание, в этиологии которого ведущее место имеет
вирус иммунодефицита человека. Основным в патогенезе СПИД являются иммунные
нарушения в виде элективного количественного и качественного повреждения
субпопуляции Т-хелперов и макрофагов с развитием инфекционных заболеваний,
вызываемых условно патогенными микроорганизмами, или саркомы Капоши,
злокачественной лимфомы. О тяжести заболевания свидетельствует тот факт, что 80%
заболевших умирает в течение 2 лет. Как правило, смерть наступает от легочной
инфекции, но в 30% случаев наблюдаются серьезные осложнения в центральной
нервной системе.
Реакции гиперчувствительности.
Если организм встречался с антигеном, то повторный контакт с ним приводит к
усилению иммунного ответа. Если же антиген введен в большем, чем надо для
субъекта, количестве или иммунореактивность данного человека выше, чем обычно,
то иммунный ответ будет необычным, избыточным и может привести к серьезным
повреждениям ткани. Механизмы, лежащие в основе этих неадекватных реакций,
аналогичны тем, которые используются организмом для защиты от инфекций.
Выделяют 4 основных механизма реакций гиперчувствительности:
92
1-й. В основе анафилактических реакций лежит взаимодействие антигена
(гаптена) с реагинами (иммуноглобулинами E, JgE), находящимися на поверхности
лаброцитов (тучных клеток), и базофилов, так как эти клетки имеют рецепторы для
JgE. При взаимодействии антигена (Аг) с антителами (Ат) запускается каскад
биохимических реакций, который приводит к образованию агентов, стимулирующих
разрушение плазматических мембран, и вызывает дегрануляцию лаброцитов и
базофилов с выбросом медиаторов. Выброс медиаторов ведет к развитию острого
воспаления – анафилактической реакции немедленного типа (Рис.1).
Рис.1. Острый отек глотки, который
возник в результате анафилактической
реакции к пенициллину.
2-й.
Представлен
цитотоксичностью
2-х
видов:
опосредованной
антителами,
не
требующей
комплемента,
и
опосредованной комплементом, когда
производится цитолиз при помощи
мембраноатакующего комплекса. Эти
реакции идут со значительным
повреждением клеток.
Близки к цитотоксическим реакциям реакции инактивации и нейтрализации, в
основе которых лежит взаимодействие антител и антигенов. Антигенами являются
биологически активные молекулы ферментов, гормонов, факторов свертывания и
рецепторы клеток. При патологии антитела к этим структурам, соединяются с
антигенами и вызывают инактивацию названных веществ и структур без повреждения
самих клеток и тканей. Заболевания, при которых рецепторы становятся мишенью для
антител (аутоантител), выделены в особую группу "антительные болезни рецепторов".
К ним относят: инсулинрезистентный сахарный диабет, миастению, тиреотоксикоз,
варианты гиперпаратиреоза.
3-й. Связан с токсическим действием на клетки и ткани циркулирующих
нерастворимых иммунных комплексов (Аг-Ат) (Рис.2), которые возникают при
длительно текущей инфекции. Это ведет к активации компонентов комплемента и
развитию
иммунокомплексной
реакции. Нерастворимые комплексы
откладываются в тканях и вызывают
острое иммунное воспаление, но
могут вызвать и хроническое. В
морфологической
картине
преобладает острый васкулит с
фибринозным
некрозом
стенки
сосуда и экссудация большого
количества нейтрофилов (Рис. 3, 4).
Рис.2. Иммунофлюоресцентное
окрашивание с антителами к IgG. Выявлен иммунный комплекс на базальной
мембране капилляра почечного клубочка.
93
Рис.3. Васкулит, обусловленный
токсическим действием на клетки и
ткани циркулирующих комплексов.
Обнаруживается в различных
органах и тканях.
Рис. 4. Периартериальный фиброз в
селезенке у больного системной
красной волчанкой.
4-й. Обусловлен действием
на ткани эффекторных клетоккиллеров. Развивается цитолиз.
Примером может быть реакция,
когдапосле внутривенного введения
туберкулина
(компонент
микобактерий)
у
сенсибилизированного пациента в
месте введения (пик реакции через 24-72 часа) иногда может быть некроз.
Реакции, связанные с иммунопатологическими механизмами, являющимися
проявлением
гуморального
иммунитета,
называются
реакциями
гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ), (это три первые реакции). Реакции,
связанные с иммунопатологическими механизмами, служащими проявлением
клеточного иммунитета – реакциями гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ)
– реакция 4-го типа. Кроме того, выделяют реакции трансплантационного иммунитета
(реакции отторжения).
Морфологическая характеристика реакций гиперчувствительности. Реакция
гиперчувствительности морфологически представлена иммунным воспалением.
Пусковым механизмом этого воспаления является иммунная реакция. Иммунное
воспаление может быть острым и хроническим. Реакции гиперчувствительности
немедленного типа имеют морфологическую картину острого иммунного воспаления.
Реакции гиперчувствительности замедленного типа ведут к накоплению макрофагов,
гранулематозному воспалению или цитотоксичности, опосредованной лимфоцитами
(при вирусной инфекции).
Аутоиммунные болезни.
Аутоиммунные болезни – группа заболеваний, определяемая по наличию
первичной аутоиммунной реакции (отсутствие других причин болезни). В их основе
лежит аутоиммунизация, т.е. агрессия
со
стороны
аутоантител,
циркулирующих
иммунных
комплексов,
содержащих
аутоантигены,
и
эффекторных
иммунных
клеток
(лимфоцитовкиллеров) в отношении антигенов
94
собственных тканей организма (Рис.5).
Рис.5. Клетки содержат аутоантитела к ядерным антигенам.
В период полового созревания в лимфоидной ткани возникает иммунологическая
толерантность к собственным антигенам всех органов и тканей, кроме некоторых
тканей глаза, щитовидной железы, семенников, надпочечников, головного мозга и
нервов. Считается, что эти органы отграничены от лимфоидной ткани своими
гистологическими барьерами.
Свои и чужие антигены иммунная система начинает распознавать через
несколько недель после рождения. При этом происходит продукция антител, но их
действие находится под контролем Т-супрессоров и антиидиотипических антител, что
не позволяет развиться аутоиммунному процессу.
Среди этиологических факторов аутоиммунизации ведущее значение имеют
хроническая вирусная инфекция и генетические нарушения. В патогенезе
аутоиммунных заболеваний различают предрасполагающие, инициирующие и
способствующие факторы.
1. К предрасполагающим факторам относят:
– Определенные гены системы HLA (Human Leucocyte Antigen), определяющие
качественные и количественные особенности иммунного ответа;
– Гормональный фон, связанный с полом (женщины болеют в 6-9 раз чаще).
– Генетически
обусловленные
особенности
клеток
органов-мишеней.
Неблагоприятное сочетание этих факторов определяет 50% риска развития
болезни.
2. Инициирующими факторами могут быть вирусные, бактериальные инфекции,
физические и химические воздействия на органы иммунной системы и органымишени.
3. Способствующие факторы аутоиммунизации – это дисфункция иммунной
системы:
снижение
супрессорной
активности
Т-лимфоцитов
и
антиидиотипических антител.
По механизму аутоиммунизации различают две группы аутоиммунных
заболеваний.
Первая группа – органоспецифические аутоиммунные болезни, которые
связаны с повреждением физиологических барьеров. При этом в органах развиваются
морфологические изменения, характерные для ГЗТ: ткань органа инфильтрируется
лимфоцитами, отмечаются дистрофия, некробиоз клеток паренхимы и
распространенный склероз. В эту группу входят аутоиммунный тиреоидит (болезнь
Хашимото), энцефаломиелит и полиневрит, рассеянный склероз, идиопатическая
аддисонова болезнь, асперматогения, симпатическая офтальмия.
Вторая группа – органонеспецифические аутоиммунные заболевания. При
этих заболеваниях наблюдается аутоиммунизация к антигенам многих органов и
тканей, не обладающих органной специфичностью и неспособных вызывать
продукцию антител при парентеральном введении. Антитела в органах развиваются
морфологические реакции, характерные как для гиперчувствительности немедленного
типа, так и гиперчувствительности замедленного типа. К этой группе относят
системную красную волчанку, дерматомиозит, системную склеродермию и др.
(Рис.6,7).
95
Рис.6 Характерные для системной
красной волчанки LE-клетки,
которые демонстрируют результат
взаимодействия аутоантител.
96
Рис.7. Васкулит с хронической
воспалительной инфильтрацией
стенки сосуда.
Кроме
того,
выделяют
аутоиммунные
заболевания
промежуточного типа, т.е. имеющие
сходство с заболеваниями 1-ой и 2ой групп. Это миастения гравис,
диабет 1-го типа, тиреотоксикоз,
синдромы
Шегрена
(поражение
слезных и слюнных желез и аутоиммунное заболевание) (Рис.8) и Гудпасчера
(пневморенальный синдром).
Рис.8. Лимфоцитарный
воспалительный инфильтрат.
Интерстициальный фиброз и атрофия
слюнных желез, при синдроме
Шегрена.
Помимо
аутоиммунных
заболеваний, выделяют болезни с аутоиммунными нарушениями. Появление
аутоантигенов при этих заболеваниях связывают с изменением антигенных свойств
тканей и органов – денатурацией тканевых белков (при ожоге, облучении, травме,
хроническом воспалении, вирусной инфекции). Образование аутоантигена возможно
при воздействии бактериального антигена, особенно перекрестно реагирующего
(например, при гломерулонефрите и ревматизме). В образовании антигена большое
значение придается гаптенному механизму. Роль гаптена могут играть продукты
обмена макроорганизма, микроорганизмы, токсины и лекарственные средства.
Аутоиммунизация при этих заболеваниях определяет не возникновение
заболевания, а прогрессирование локальных изменений в каком-то органе или органах.
Морфологическая картина в них соответствует ГЗТ и ГНТ. В эту группу заболеваний
включают: некоторые формы гломерулонефрита, гепатита, хронического гастрита и
энтерита, цирроз печени, ожоговую болезнь, некоторые виды анемии,
тромбоцитопении, агранулоцитоза, а также лекарственную аллергию.